2018年高考物理最有可能考的類型題(解析版)

1.問題描述：一重物用兩根長度均為l的輕繩懸掛在水平的天花板下，輕繩與天花板的夾角為θ，整個系統(tǒng)靜止。現(xiàn)將一根輕繩剪斷，當(dāng)小球擺至最低點時，輕繩中的拉力為T′。求θ的最大值。解題思路：根據(jù)題意列出方程，聯(lián)立解得θ的值。由牛頓第二定律和數(shù)學(xué)知識可知，此比值的最大值為2，故選A。2.問題描述：我國已掌握“半彈道跳躍式高速再入返回技術(shù)”，為實現(xiàn)“嫦娥”飛船月地返回任務(wù)奠定基礎(chǔ)。返回器與服務(wù)艙分離后，從a點無動力滑入大氣層，然后從c點“跳”出，再從e點“躍”入，實現(xiàn)多次減速，可避免損壞返回器。求返回器在d點時的加速度大小。解題思路：根據(jù)題意，返回器從b點加速跳出，處于超重狀態(tài)。從a到e會經(jīng)大氣層，有能量的損耗，在a、c、e三點時的速度不等，逐次減小。在d點受萬有引力作用，根據(jù)萬有引力公式求得加速度大小為GM/r2。3.問題描述：半徑為r的半圓abc和半徑為2r的圓弧cde相切于c點，空間有垂直于紙面向里的勻強磁場。帶電微粒1、2分別由a、e兩點同時開始沿圓弧運動，經(jīng)時間t1在c點相碰，碰撞時間很短，碰后結(jié)合成個微粒3，微粒3經(jīng)時間t2第一次到達O點。求微粒1和2的電荷量之比q1:q2和t1:t2的比值。解題思路：由洛倫茲力作用，粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力做向心力。根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則可得微粒1帶負(fù)電，微粒2帶正電。根據(jù)洛倫茲力做向心力可得粒子軌道半徑和運動周期。根據(jù)粒子運動時間及運動軌跡可得微粒1和2的電荷量之比q1:q2為3:1，t1:t2為2:5。微粒3在點C水平運動，只受洛倫茲力的作用。因此，微粒3沿圓周運動到點O，其洛倫茲力方向向下。若該力垂直于速度方向，則微粒3將沿逆時針方向做圓周運動，但這與題目中所給的情況矛盾，因此該情況不成立。若洛倫茲力方向與速度方向相同，則微粒3將沿順時針方向做圓周運動，此時符合題目所給的條件，因此選項B正確，C錯誤。根據(jù)幾何關(guān)系，可以得到微粒3做圓周運動的半徑為R=d/2，速度為v=IBR/m，其中m為微粒3的質(zhì)量。因此，選項D正確。高壓電線落地可能導(dǎo)致行人跨步觸電。假設(shè)人的兩腳MN間最大跨步距離為d，電線觸地點O流入大地的電流為I，大地的電阻率為ρ，ON間的距離為R。電流在以O(shè)點為圓心、半徑為r的半球面上均勻分布，其電流密度為J=I/(4πr^2)。如果電流密度乘以電阻率等于電場強度，則該電場強度可以等效成把點電荷Q放在真空中O點處產(chǎn)生的電場強度。根據(jù)電場強度的定義，可以得到Q=4πεr^2J=Iρr^2/ε。因此，選項A正確，B錯誤。根據(jù)電勢差的定義，可以得到MN兩腳間跨步電壓為V=IR/ρd。因此，選項C錯誤。當(dāng)兩腳間的距離處于最大跨步時，跨步電壓為V=IR/ρdmax=IρR/ρd=IR/d，此時跨步電壓可能為零，選項D正確。在圖中所示的電路中，一根阻值不計的導(dǎo)體棒垂直于水平放置的金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的端接到匝數(shù)比為n：1的理想變壓器的原線圈兩端，變壓器的副線圈接有阻值為R的電阻。在兩導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面的磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為B。開始時導(dǎo)體棒處于導(dǎo)軌的左端點a處，從t=0時刻起，導(dǎo)體棒在沿正方向的力作用下做速度為v的勻速運動。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為ε=-n(dΦ/dt)，其中Φ為磁通量。導(dǎo)體棒所在的回路包含原線圈和副線圈，因此Φ=Bh1nA1+Bh2nA2，其中h1和h2分別為導(dǎo)軌的長度，A1和A2分別為原線圈和副線圈的面積。根據(jù)電路中的歐姆定律，可以得到導(dǎo)體棒中的電流為I=ε/R。因此，交變電流的頻率為f=2v/L，其中L為導(dǎo)軌的長度。根據(jù)電壓表的定義，可以得到交流電壓表的示數(shù)為V=RnBhv/L。根據(jù)電流表的定義，可以得到交流電流表的示數(shù)為I=V/R。在t時間內(nèi)力F做的功為W=Fvt=Blv^2t/L。因此，選項B、C正確，選項A、D錯誤。7.惠斯通電橋是電學(xué)實驗中測電阻的一個常用方法。它是由SamuelHunterChristie在1833年發(fā)明的，后來在1843年由查理斯·惠斯登改進及推廣的一種測量工具?；菟沟菢蚩梢跃_測量未知電阻器的電阻值，如圖1所示。（1）在圖1中，搭建一個“電橋”電路，調(diào)節(jié)四個變阻箱R1、R2、R3、R4的阻值，當(dāng)G表為零時（此時也稱為“電橋平衡”），四個電阻之間的關(guān)系是什么？（2）現(xiàn)在想要測量某個未知電阻Rx，實驗室有以下器材：一個電阻箱R，一個滑動變阻器R，一個靈敏電流計G，一個不計內(nèi)阻的恒定電源E，以及若干開關(guān)和導(dǎo)線。根據(jù)惠斯通電橋測量電阻的原理，設(shè)計如圖2所示電路進行實驗，并進行以下實驗操作：根據(jù)平衡條件，可以得到：$$Mg\sin37^\circ=F_1+Mg\cos37^\circ$$聯(lián)立解得：$$F_1=Mg(\sin37^\circ-\mu_1\cos37^\circ)$$由能量守恒定律得，該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為：$$Q=\frac{1}{2}m(\frac{gL}{2}-\mu_1FL)+\frac{1}{2}m(\frac{gL}{2}-\mu_2F_2d-\mu_3F_3L)$$其中金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為：$$Q_2=I^2Rt=\frac{F_2^2Rt}{(L+d)^2}$$由于回路中沒有感應(yīng)電流，所以金屬棒將做勻加速運動，經(jīng)過時間t其位移為：$$s=\frac{1}{2}at^2=\frac{F_2t^2}{2m}$$為了使回路中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，則回路中的磁通量不發(fā)生變化，即：$$\Phi=B_1\cdot\frac{L}{4}+B_2\cdot\frac{3L}{4}=const$$解得：$$F_2=\frac{2m\Delta\Phi}{t^2(L+d)^2}$$（1）根據(jù)題意可知，在木塊和木板之間的動摩擦力等于木塊受到的重力分力，即：$$\mu_2mg=mg\sin37^\circ$$解得：$$\mu_2=\sin37^\circ$$（2）在木塊受到外力F1時，木塊和木板之間的動摩擦力為0，因此外力F1等于木塊受到的重力分力，即：$$F_1=mg\cos37^\circ$$此時木塊和木板之間的動摩擦力為最大靜摩擦力，可以近似等于滑動摩擦力，因此木塊和斜面之間的動摩擦力為：$$F_2=\mu_3mg\cos37^\circ$$根據(jù)動能定理，木塊在斜面上的勢能轉(zhuǎn)化為動能，再轉(zhuǎn)化為熱能和勢能：$$\frac{1}{2}mv^2=\mu_2mg\cdot\frac{L}{2}$$解得：$$v=\sqrt{\frac{\mu_2gL}{m}}$$木塊在滑動過程中產(chǎn)生的熱量為：$$Q=\mu_3mg\cdot\frac{L}{2}$$拉力做的功為：$$W=F_1\cdot\frac{L}{2}$$（3）設(shè)金屬棒a在磁場I中的速度為v，金屬棒b在磁場II中的速度為u，則金屬棒b中產(chǎn)生的焦耳熱為：$$Q=I^2Rt=\frac{B_2^2L^2u^2Rt}{(L+d)^2}$$由于金屬棒a和金屬棒b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，因此它們的速度大小相等，即v=u。根據(jù)動量定理，金屬棒a在磁場I中的運動過程中，金屬棒b中產(chǎn)生的最大焦耳熱為：$$Q_{max}=\frac{1}{2}mv^2\cdot\frac{B_2^2L^2}{(L+d)^2}$$如圖所示，在光滑水平面上，有一個質(zhì)量為4kg的物塊，左側(cè)壓縮一個勁度系數(shù)為32N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧與物塊未拴接。物塊與左側(cè)豎直墻壁用細(xì)線拴接，使物塊靜止在O點。在水平面A點與一順時針勻速轉(zhuǎn)動且傾角為37°的傳送帶平滑連接，已知xOA=0.25m，傳送帶頂端為B點，LAB=2m，物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.5?，F(xiàn)剪斷細(xì)線同時給物塊施加一個初始時刻為零的變力F，使物塊從O點到B點做加速度大小恒定的加速運動。物塊運動到A點時彈簧恰好恢復(fù)原長，運動到B點時撤去力F，物塊沿平行AB方向拋出，C為運動的最高點。傳送帶轉(zhuǎn)輪半徑遠(yuǎn)小于LAB，不計空氣阻力，已知重力加速度g=10m/s2。(1)求物塊從B點運動到C點，豎直位移與水平位移的比值；(2)若傳送帶速度大小為5m/s，求物塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的熱量；(3)若傳送帶勻速順時針轉(zhuǎn)動的速度大小為v，且v的取值范圍為2m/s<v<3m/s，物塊在水平面上，力F隨位移x線性變化，求力F做的功與傳送帶速度大小v的函數(shù)關(guān)系。解析：(1)設(shè)物塊從B運動到C的時間為t，BC的豎直距離為h，BC的水平距離為l。由牛頓第二定律和運動學(xué)公式可得：F-f=mah=ltan37°代入數(shù)據(jù)得：l=0.25+2cos37°≈2.21ma=(F-f)/m=5/4m/s2t=√(2h/a)=√(2ltan37°/a)≈1.5sh/l=tan37°≈0.75所以豎直位移與水平位移的比值為0.75。(2)在初始位置，物塊受到的合力為0，所以物塊靜止。當(dāng)物塊運動到A點時，由于彈簧恰好恢復(fù)原長，所以物塊受到的合力仍然為0。當(dāng)物塊運動到B點時，物塊受到的摩擦力f=μmg，其中μ=0.5，m為物塊的質(zhì)量，g為重力加速度。由于物塊做加速運動，所以物塊受到的合力為F-f=ma，其中a為物塊的加速度。根據(jù)動能定理可得：(F-f)l-μmg(2-l)=m(v^2-0)/2代入數(shù)據(jù)得：v≈3m/s物塊從A到B運動時間為t=√(2h/a)≈1.5s，物塊受到的摩擦力f=μmg=19.6N，物塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=fvt≈48J。(3)物塊在水平面上，力F隨位移x線性變化，即F=kx，其中k為彈簧的勁度系數(shù)。由于物塊速度大小恒定，所以物塊受到的合力也恒定，即F-f=ma，其中a為物塊的加速度，f為物塊受到的摩擦力。根據(jù)牛頓第二定律可得：F-f=m(v^2-0)/2μL代入數(shù)據(jù)得：k=32N/mv=2.5m/sF=5N所以F做的功與傳送帶速度大小v的函數(shù)關(guān)系為W=Fv=5v。1.活塞從位置A緩慢移動到位置B，此時活塞處于力的平衡狀態(tài)，氣體經(jīng)歷等壓變化。根據(jù)蓋-呂薩克定律，可以得到：2.由于氣體內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，外界對氣體做功。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可以得到氣體變化過程吸收的總熱量?！军c睛】在高考中，經(jīng)常會考查理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律?？忌枰邆鋵怏w實驗定律和熱力學(xué)第一定律的理解和分析推理能力。近年來，高考也注重考查教材中的“插圖”、“思考與討論”、“做一做”以及“問題與練習(xí)”。在選修3-5課本的“問題與練習(xí)”中，涉及了氣體的變質(zhì)量問題，但近幾年高考真題均未涉及。因此，考生應(yīng)該